Записки горного института, 2023, № 6

На обложке экспонат Горного музея – ирнимит (синяя яшма) – кварцит оранжево-красного, 
светло-серого или сиреневато-серого цветов, содержит участки, окрашенные в синие или 
голубые тона. Благодаря этому редкому сочетанию цветов, ирнимит по праву считается 
уникальной разновидностью поделочного камня. Чаще всего ирнимитом называют именно 
синюю разновидность породы, обогащенную щелочным амфиболом. Название происходит 
от Ирнимийского месторождения, где встречается этот самоцвет. Месторождение 
расположено в бассейне небольших рек Ир и Ними (Хабаровский край).

Горный музей – третья в мире по величине естественно-научная экспозиция, имеет более 
230 тысяч экспонатов, среди которых драгоценные металлы и камни, уникальные коллекции 
минералов, руд, горных пород, палеонтологических остатков, метеоритов, собрание 
моделей и макетов горной и горнозаводской техники, изделия камнерезного и ювелирного 
искусства.

Научный журнал «Записки Горного института» с 1907 года издается 
Санкт-Петербургским горным университетом императрицы 
Екатерины II – первым высшим техническим учебным заведением 
России, основанным в 1773  году Указом Екатерины  II как 
воплощение идей Петра  I и М.В.Ломоносова о подготовке инженеров 
для развития горнозаводского дела.  

На базе Санкт-Петербургского горного университета императрицы  
Екатерины II работает Международный центр компетенций  
в горнотехническом образовании под эгидой ЮНЕСКО, способствующий 
активному взаимодействию журнала с международным 
научным сообществом.

Цель журнала – создание информационного пространства,  
в котором отечественные и зарубежные ученые смогут представить 
результаты теоретических и эмпирических исследований, 
посвященных проблемам минерально-сырьевого комплекса. 
Журнал привлекает ведущих специалистов к публикации научных 
статей и содействует их продвижению в международное 
научное пространство. 

Публикуемые статьи освещают вопросы геологии, геотехнологии 
и инженерной геологии, горного и нефтегазового дела, 
обогащения, энергетики, геоэкологии и безопасности жизнедеятельности, 
экономики сырьевых отраслей. 

Журнал индексируется Scopus (Q1), Web of Science Core 
Collection (ESCI), DOAJ Seal, RSCI, GeoRef, Google Scholar, 
РИНЦ, входит в белый список Министерства образования и науки 
РФ, приравнен к журналам из перечня ВАК категории К1.

Журнал выходит 6 раз в год. Средний срок до первого решения –  
1 месяц.

Статьи публикуются на безвозмездной основе. Перевод предос- 
тавляется автором. 

Санкт-Петербургский

горный университетет

Санкт-Петербургский

горный университетет

императрицы Екатерины II

Международный 

центр компетенций

в горнотехническом 

образовании

под эгидой ЮНЕСКО
Записки Горного института

–

ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
В.С.Литвиненко, д-р техн. наук, профессор, академик Международной академии наук высшей школы, РАЕН, РАГН, МАНЭБ, ректор 
(Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург, Россия)

ЗАМЕСТИТЕЛЬ ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА
С.Г.Скублов, д-р геол.-минерал. наук, профессор, член Российского минералогического общества, эксперт Российского научного фонда и РАН (Санкт-Петербургский 
горный университет императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург, Россия) 

ОТВЕТСТВЕННЫЙ СЕКРЕТАРЬ
С.В.Синявина, канд. техн. наук, директор издательского дома «Записки Горного института» (Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II,
Санкт-Петербург, Россия)

РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ

О.Е.Аксютин, д-р техн. наук, чл.-кор. РАН, член правления, начальник департамента (ПАО «Газпром», Москва, Россия)
А.А.Барях, д-р техн. наук, профессор, академик РАН, директор (Пермский федеральный исследовательский центр УрО РАН, Пермь, Россия)
В.Н.Бричкин, д-р техн. наук, профессор, проректор по подготовке научных кадров (Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, 
Санкт-Петербург, Россия)
С.Г.Гендлер, д-р техн. наук, профессор, академик РАЕН, зав. кафедрой безопасности производств (Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, 
Санкт-Петербург, Россия)
О.М.Ермилов, д-р техн. наук, профессор, академик РАН, РАГН, зам. главного инженера по науке (ООО «Газпром добыча Надым» ПАО «Газпром», Надым, Россия)
В.П.Зубов, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой разработки месторождений полезных ископаемых (Санкт-Петербургский горный университет императрицы 
Екатерины II, Санкт-Петербург, Россия)
Г.Б.Клейнер, д-р экон. наук, профессор, чл.-кор. РАН, заместитель директора (Центральный экономико-математический институт РАН, Москва, Россия)
А.В.Козлов, д-р геол.-минерал. наук, член Российского минералогического общества, зав. кафедрой геологии и разведки месторождений полезных ископаемых 
(Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург, Россия)
Ю.Б.Марин, д-р геол.-минерал. наук, профессор, чл.-кор. РАН, почетный президент (Российское минералогическое общество, Санкт-Петербург, Россия)
В.А.Моренов, канд. техн. наук, доцент (Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург, Россия) 
М.А.Пашкевич, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой геоэкологии (Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург, Россия) 
Т.В.Пономаренко, д-р экон. наук, профессор (Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург, Россия)
О.М.Прищепа, д-р геол.-минерал. наук, академик РАЕН, зав. кафедрой геологии нефти и газа (Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, 
Санкт-Петербург, Россия)
А.Г.Протосеня, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой строительства горных предприятий и подземных сооружений (Санкт-Петербургский горный университет
императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург, Россия)
В.Е.Сомов, д-р экон. наук, канд. техн. наук, академик РАЕН, директор (ООО «Кинеф», Кириши, Россия)
А.А.Тронин, д-р геол.-минерал. наук, директор (Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности РАН, Санкт-Петербург, Россия)
В.Л.Трушко, д-р техн. наук, профессор, академик Международной академии наук высшей школы, РАЕН, РАГН, МАНЭБ, зав. кафедрой механики
(Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург, Россия) 
П.С.Цветков, канд. экон. наук, начальник управления по публикационной деятельности (Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, 
Санкт-Петербург, Россия)
А.Е.Череповицын, д-р экон. наук, профессор, зав. кафедрой экономики, организации и управления (Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, 
Санкт-Петербург, Россия)
Я.Э.Шклярский, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой общей электротехники (Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург, 
Россия)
В.А.Шпенст, д-р техн. наук, профессор, декан энергетического факультета (Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург, Россия)
Олег Анцуткин, профессор (Технологический университет, Лулео, Швеция)
Габриэль Вейсс, д-р наук, профессор, проректор по научной и исследовательской деятельности (Технический университет, Кошице, Словакия)
Хал Гургенчи, профессор (Школа горного машиностроения Квинслендского университета, Брисбен, Австралия)
Эдвин Кроке, д-р наук, профессор (Институт неорганической химии Фрайбергской горной академии, Фрайберг, Германия)
Чжоу Фубао, д-р наук, профессор, вице-президент (Китайский горно-технологический университет, Пекин, Китай)
Чжао Юэмин, д-р наук, профессор, директор научного комитета (Китайский горно-технологический университет, Пекин, Китай)

Разделы

•Геология  •Геотехнология и инженерная геология
•Экономика сырьевых отраслей    •Энергетика

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ • 2023

У ч р е д и т е л ь  С а н к т - П е т е р б у р г с к и й  г о р н ы й  у н и в е р с и т е т и м п е р а т р и ц ы  Е к а т е р и н ы  I I

Свидетельство о регистрации ПИ № ФС77-70453 от 20.07.2017
Лицензия ИД № 06517 от 09.01.02

Редакция: начальник РИЦ В.Л.Лебедев, редакторы Е.С.Дрибинская, М.Г.Хачирова, Л.В.Набиева

Компьютерная верстка Н.Н.Седых, В.И.Каширина, Е.А.Головинская 

Издается с 1907 года

ISSN 2411-3336

е-ISSN 2541-9404

Адрес учредителя и редакции: 21-я линия, 2, Санкт-Петербург, Россия, 199106
Тел. +7 (812) 328-8416;        факс +7 (812) 327-7359; 
Е-mail: pmi@spmi.ru
Сайт журнала: pmi.spmi.ru

 Санкт-Петербургский горный университет
императрицы Екатерины II, 2023
Подписано к печати 25.12.2023. Формат 60  84/8. Уч.-изд.л. 35.
Тираж 300 экз. Заказ 831. Отпечатано в РИЦ СПГУ.
Цена свободная.

 

 

Записки Горного института. 2023. Т. 264
Содержание 
 

832
 

СОДЕРЖАНИЕ 

 
 

Геология 

 

Корсаков А.В., Михайленко Д.С., Чжан Лэ, Шу Юганг. Включения кристаллов алмаза  

в турмалине шерл-увитового ряда: проблемы генезиса ..........................................................................     833 

Пыстин А.М., Глухов Ю.В., Бушенев А.А. Новая находка алмаза и перспективы коренной 

алмазоносности Четласского поднятия (Средний Тиман) ................................................................     842 

 

Геотехнология и инженерная геология 

 

Васильева Ж.В., Васеха М.В., Тюляев В.С. Оценка эффективности сорбентов для реагиро-

вания на аварийные разливы нефти в арктической акватории ...............................................................     856 

Дорфман М.Б., Сентемов А.А., Белозеров И.П. Исследование вытесняющей способности 

водных растворов лигносульфоната на насыпных моделях пласта ..................................................     865 

Зубов В.П., Сокол Д.Г. Технологии интенсивной разработки калийных пластов длинными 

очистными забоями на больших глубинах: актуальные проблемы, направления совершенствования ........................................................................................................................................................     
874 

Кузин Е.Н., Мокрушин И.Г., Кручинина Н.Е. Оценка возможности использования лей-

коксен-кварцевого концентрата в качестве сырья для получения титанатов алюминия и магния .....     886 

Куликова Е.Ю., Полянкин А.Г., Потокина А.М. Специфика управления геотехническими 

рисками при проектировании подземных сооружений ...........................................................................     895 

Литвинова Т.Е., Сучков Д.В. Получение легкого золобетона как перспективное направле-

ние утилизации техногенных продуктов (на примере отходов водоотведения) .................................     906 

Мартюшев Д.А., Пономарева И.Н., Вeйджун Шен. Адаптация результатов гидродинами-

ческих исследований скважин при неустановившихся режимах...........................................................     919 

Набатов В.В., Вознесенский А.С. Геомеханический анализ влияния строительства новых 

тоннелей в окрестности действующих подземных сооружений метрополитена на состояние грунтового 
массива ................................................................................................................................................     926 

Никишин В.В., Блинов П.А., Федоров В.В., Никишина Е.К., Токарев И.В. Анализ проблем 

добычи качественной питьевой воды из подземных водозаборов на о-ве Высоцкий в Выборгском 
районе Ленинградской области ...................................................................................................................     937 

Сидоренко А.А., Дмитриев П.Н., Алексеев В.Ю., Сидоренко С.А. Совершенствование 

технологических схем отработки склонных к самовозгоранию пластов угля, опасных по горным 
ударам .....................................................................................................................................................     949 

Смирнов Н.И., Дроздов А.Н., Смирнов Н.Н. Трибодинамические аспекты ресурса электро-

погружных лопастных насосов для добычи нефти ..................................................................................     962 

Черемисина О.В., Пономарева М.А., Молотилова А.Ю., Машукова Ю.А., Соловьев М.А. 

Сорбционная очистка вод кислотонакопителя от железа и титана на органических полимерных 
материалах .......................................................................................................................................................     971 

 

Записки Горного института. 2023. Т. 264. С. 833-841

© А.В.Корсаков, Д.С.Михайленко, Лэ Чжан, Юганг Шу, 2023

EDN UMQOXK

833

Статья опубликована в открытом доступе по лицензии CC BY 4.0

Научная статья

Включения кристаллов алмаза в турмалине шерл-увитового ряда: 

проблемы генезиса

А.В.КОРСАКОВ1, Д.С.МИХАЙЛЕНКО1, ЛЭ ЧЖАН2, ЮГАНГ ШУ2

1 Институт геологии и минералогии им. В.С.Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
2 Институт геохимии и Центр изучения глубинного строения Земли Китайской академии наук, Гуанчжоу, Китай

Как цитировать эту статью: Корсаков А.В., Михайленко Д.С., Чжан Лэ, Шу Юганг. Включения кристаллов 
алмаза в турмалине шерл-увитового ряда: проблемы генезиса // Записки Горного института. 2023. Т. 264. 
С. 833-841. EDN UMQOXK

Аннотация. Детально исследованы минералого-геохимические особенности кристаллов турмалина (шерл-
увитового ряда), содержащих включения кристаллов алмаза, из гранат-клинопироксеновых пород Кумды-
кольского месторождения (Северный Казахстан). Формирование основных породообразующих минералов
(гранат + К-содержащий клинопироксен) происходило в поле стабильности алмаза при 4-6 ГПа и 950-1000 °С. 
Кристаллизация К-содержащего клинопироксена при этих параметрах возможна в присутствии ультракалие-
вого флюида или расплава, образовавшегося в результате плавления корового материала, в зонах субдукции. 
Кристаллы турмалина (до 1 см), содержащие включения алмаза, выполняют жилы, секущие высокобарические 
ассоциации. Состав отдельных зон варьирует от шерла до увита в пределах как одного зерна, так и образца 
в целом. Содержание калия в этом турмалине не превышает 0,1 мас.% К2О, а изотопный состав бора δ11B 
варьирует от –10 до –15,5 ‰, что значительно отличается от установленного ранее изотопного состава бора 
в кристаллах маруямаита (δ11B 7,7 ‰ в ядре и –1,2 ‰ в кайме) этого же месторождения. Анализ полученных 
данных о δ11B в турмалинах алмазной субфации метаморфизма в пределах Кумдыкольского месторождения 
позволяет предположить существование двух источников бора, следствием чего стала кристаллизация
К-содержащих кристаллов турмалина (маруямаит-дравитового ряда) и безкалиевых турмалинов серии шерл-
увитового ряда. 

Ключевые слова: турмалин; алмаз; изотопный состав бора; силикатно-карбонатные породы; субдукция; метаморфизм 
высоких давлений; Кокчетав

Благодарность. Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ № 18-17-00186.

Поступила: 01.12.2022
Принята: 19.01.2023      
Онлайн: 18.05.2023
Опубликована: 25.12.2023

Введение. Акцессорные минералы (циркон [1-3], касситерит [4], берилл [5, 6] и др.) и особен-

ности их состава широко используются в современных минералого-петрологических построениях. 
Турмалин является одним из таких уникальных минералов, стабильным в широком диапазоне температур 
и давлений [7, 8], позволяющим реконструировать состав флюидной фазы в зонах субдукции [
9, 10]. Турмалин успешно применяется при изучении эволюции состава флюида в месторождениях 
различных полезных ископаемых [11, 12]. Находки включений кристаллов алмаза в богатых 
калием кристаллах турмалина [13] в породах Кумдыкольского месторождения технических 
алмазов (Кокчетавский массив, Северный Казахстан) позволили не только предположить, что кристаллизация 
этого турмалина начиналась на пике метаморфизма 6 ГПа и ~1000 °С в поле стабильности 
алмаза, но и привели к утверждению нового минерального вида – маруямаита [14]. Однако 
Ar-Ar датирование К-содержащего турмалина [15] и отсутствие других включений высокобариче-
ских фаз в этом минерале [7, 16] заставили усомниться в высокобарической природе маруямаита. 
Успешный синтез К-дравита реализован при давлении 4 ГПа и 700 °С из ультракалиевого флюида 
[17-19], что вернуло интерес к высокобарической модели образования маруямаита. Ранее в породах 
Кокчетавского массива выявлен другой К-содержащий минерал – клинопироксен (с содержанием

ЗАПИСКИ ГОРНОГО ИНСТИТУТА

Journal of Mining Institute

Сайт журнала: pmi.spmi.ru

ISSN 2411-3336; е-ISSN 2541-9404

Записки Горного института. 2023. Т. 264. С. 833-841
© А.В.Корсаков, Д.С.Михайленко, Лэ Чжан, Юганг Шу, 2023

EDN UMQOXK

834

Статья опубликована в открытом доступе по лицензии CC BY 4.0

К2О до 1,5 мас.%), происхождение которого также связывают с высокими давлениями и температурами 
в присутствии ультракалиевого флюида (расплава) [20-22]. Следы существования ультрака-
лиевых флюидов (расплавов) в этих же породах диагностированы в субмикроскопических включениях 
в кристаллах алмаза [23], а также породообразующих минералах [24]. В этих же породах 
В.С.Шацким впервые включения кристаллов алмаза диагностированы в турмалине, но его состав 
неизвестен. В отличие от кимберлитовых кристаллов алмаза, высокобарическое происхождение 
которых не вызывает сомнений [25], первые находки кристаллов алмаза в низкобарических минералах 
привели к возникновению метастабильной модели образования алмаза в коровых метаморфических 
породах [26]. В статье приводятся результаты изотопно-геохимического исследования 
кристаллов алмазсодержащего турмалина из гранат-пироксеновых пород Кумдыкольского месторождения, 
способствующие совершенствованию представлений о поведении бороносных флюидов (
расплавов) и их мобильности в зонах субдукции.

Кокчетавский массив приобрел широкую известность благодаря находкам алмаза в коровых 

породах [27]. Он расположен в центральной части Урало-Монгольского складчатого пояса [28]. 
Кокчетавский массив рассматривается как зона мегамеланжа, протяженностью более 80 км 
и шириной около 17 км [28]. Кумдыколь – самый известный участок сверхвысоких давлений 
в пределах этого массива. Это месторождение микроалмазов, расположенное на южном берегу 
одноименного озера. Внутренняя структура этого блока известна благодаря результатам детальных 
геологоразведочных работ, выполненных при оценке запасов месторождения. В структурном 
плане породы Кумдыкольского блока залегают субвертикально с крутым углом падения слоев 
(~70°) в юго-западном направлении. Здесь описаны следующие типы пород: эклогиты, амфиболиты, 
карбонатно-силикатные породы, мигматиты, сланцы и различные гнейсы, являющиеся основным 
типом руд [26, 27, 29]. Более детальное описание пород и руд данного месторождения 
представлено в публикациях [30, 31]. 

Методы. Аналитические работы выполнены в Центре коллективного пользования многоэле-

ментных и изотопных исследований СО РАН (Новосибирск) и Институте геохимии КАН (Гуанчжоу, 
Китай). Состав минералов определялся на рентгеноспектральном микроанализаторе Jeol
JXA-8100 с ускоряющим напряжением 20 кВ и током зонда 30 нА. Природные минералы и синтетические 
аналоги использовались в качестве стандартов [32].

Определение in situ изотопного состава бора в турмалине осуществлялось на Neptune Plus 

MC-ICP-MS и ELEMENT XR (Thermo Fisher Scientific), оснащенных системой лазерной абляции
(ArF) с лазером 193 нм (Resolution M-50, Resonetics LLC, USA) в Институте геохимии КАН. 
В качестве стандарта при определении изотопного состава бора использовался IMR RB2 
–12,53±0,57 ‰; при определении концентрации рассеянных элементов калибровка производилась 
на TB-1G, BCR-2G, BHVO-2G и GSD-1G с дальнейшим нормированием на содержание SiO2 в турмалине. 
Детально данная методика изложена в работе [33]. Аббревиатура минералов приведена 
согласно работе [34].

Обсуждение результатов. Образец гранат-пироксеновой породы (О24-16) отобран в штольне 

(24 орт) Кумдыкольского месторождения технических алмазов. Эти породы сложены гранатом
(60 об.%) и К-содержащим клинопироксеном (40 об.%). В интерстициях между порфиробластами 
граната и клинопироксена в незначительном количестве присутствует калиевый полевой шпат 
(КПШ) и реже кальцит. В исследованном образце прослои, обогащенные гранатом и клинопи-
роксеном, смяты в складки (рис.1). Турмалин выполняет центральные части секущих жил, мощность 
которых может достигать 1,5 см (рис.1, а). Вокруг этих жил наблюдаются зоны развития 
хлорита и амфибола (рис.1, б). 

В гранате диагностированы следующие минеральные твердофазные включения: алмаз, рутил, 

клинопироксен (рис.2). В клинопироксене в ядерных частях наряду со структурами распада, представленными 
ламелями КПШ и фенгита (рис.3, а, б), идентифицированы включения алмаза, граната 
и рутила. Включения кристаллов алмаза диагностированы в кристаллах турмалина (рис.3, в, г), 
а также амфибол-хлоритовых агрегатах, замещающих гранат и клинопироксен. Морфология всех 
исследованных кристаллов алмаза не зависит от минерала-хозяина.

Записки Горного института. 2023. Т. 264. С. 833-841

© А.В.Корсаков, Д.С.Михайленко, Лэ Чжан, Юганг Шу, 2023

EDN UMQOXK

835

Статья опубликована в открытом доступе по лицензии CC BY 4.0

Составы кристаллов граната и пироксена идентичны составам одноименных минералов ранее 

изученных образцов гранат-клинопироксеновых пород Кокчетавского массива [27, 29]. Гранаты 
представлены твердыми растворами пироп-гроссуляр-альмандинового ряда, которые имеют однородное 
ядро (Alm23Sps2Prp25Grs50), а основные изменения в составе фиксируются в тонких каймах. 
В каймах увеличивается содержание гроссулярового минала и снижается содержание пиропового 

Рис.1. Турмалинсодержащая гранат-клинопироксеновая 

порода из разведочной штольни Кумдыкольского месторождения

алмазов (24 орт): а ‒ срез образца; б ‒ микрофотография 

полированной пластинки фрагмента образца, демонстрирующая

замещение первичных ассоциаций амфиболом и хлоритом 

вдоль турмалиновых прожилков

а
б

5 мм
10 см

250 мкм

Рис.2. Микрофотография полированной пластинки 

фрагмента образца гранат-клинопироксеновой 

породы, демонстрирующая многообразие 

твердофазных включений в порфиробласте граната

Рис.3. Микрофотографии отдельных участков образца гранат-клинопироксеновой породы (образец О24-16): 

а, б ‒ порфиробласты клинопироксена со структурами распада в ядре, окруженные чистой каймой (николи параллельны 

и скрещены соответственно); в ‒ многочисленные включения кристаллов алмаза (бледно-желтые кристаллы) 

в клинопироксене и турмалине; г ‒ включения кристаллов алмаза в различных зонах зерна турмалина

а
б

в
г

50 мкм
50 мкм

500 мкм
100 мкм

Записки Горного института. 2023. Т. 264. С. 833-841
© А.В.Корсаков, Д.С.Михайленко, Лэ Чжан, Юганг Шу, 2023

EDN UMQOXK

836

Статья опубликована в открытом доступе по лицензии CC BY 4.0

минала (Alm23Sps2Prp21Grs54) при практически постоянном 
содержании альмандинового и спессартинового 
миналов. По химическому составу порфиробласты кли-
нопироксена могут быть отнесены к диопсид-геденберги-
товому ряду. Содержание К2О в ядрах порфиробластов
не превосходит 0,3 мас.%, однако наличие многочисленных 
ламелей КПШ и слюд (рис.3, а, б), идентифицированных 
методами рентгеноспектрального микроанализа 
(рис.3, а, б), указывает на то, что изначально это был богатый 
калием клинопироксен. В краевых зонах порфиро-
бластов структуры распада отсутствуют, а содержание 
К2О ниже предела обнаружения. 

Макроскопически в исследованном образце кристаллы 

турмалина выглядят практически черными (рис.3, в), 
тогда как в шлифах характеризуются ярко выраженной 
цветовой зональностью – коричневое ядро и голубая 
кайма (рис.3, г). По химическому составу эти зоны можно
отнести к шерлу и увиту по классификации [35], пересчет 
состава на формульные коэффициенты выполнен согласно 
рекомендациям [35] (см. таблицу, рис.4). 

Включения кристаллов алмаза (размер 10-300 мкм)

диагностированы во всех зонах кристаллов турмалина 
(см. рис.3, в, г). Это первая находка в мире включений 
кристаллов алмаза в турмалинах шерл-увитового ряда. 
Ранее включения алмаза были диагностированы исключительно 
в кристаллах маруямаита [13] и использовались 
в качестве одного из доказательств высокобарического 
образования этого необычного турмалина. Аномально 
высокие содержания калия и необычный изотопный состав 
бора в маруямаитах также рассматривались с позиции 
высокобарического образования данного минерала 
[13, 36]. В исследованном образце турмалинсодержащие 
жилы рассекают исходно высокобарические минералы –
гранат и К-содержащий клинопироксен (см. рис.1) и однозначно 
доказывают, что кристаллизация турмалина 
оторвана во времени от формирования основной породообразующей 
ассоциации. Отсутствие значимых концентраций 
калия в составе изученного турмалина (см. 
таблицу) не позволяет датировать время его образования
Ar-Ar методом [15] и свидетельствует о том, что ультра-
калиевая жидкость, являющаяся материнской средой 
кристаллизации К-содержащего пироксена, не могла 
быть такой и для турмалина. Достоверно оценить физико-
химические условия кристаллизации зерен турмалина 
шерл-увитового ряда не представляется возможным, 

поскольку экспериментально поле стабильности для турмалина данного состава не исследовалось. 
Экспериментальные исследования области устойчивости дравита в метапелитовой системе показали, 
что эта фаза остается стабильной до давлений 5 ГПа при ~700 °С [37]. Однако поле стабильности 
шерла несколько меньше, и его разложение происходит при давлении 3,5 ГПа [38]. Разложение 
увита при атмосферном давлении происходит в интервале температур 800-900 °С [39], 
а продуктами разложения являются редкая минеральная ассоциация индиалит (Mg2Al4Si5O18) + 
+ юаньфулиит (Mg0,75Fe2+0,3Fe3+0,5Al0,2Mg0,1Ti0,1(BO3)O)  + плагиоклаз  +  борсодержащий муллит +

Анализ турмалина из образца 

гранат-клинопироксеновых пород 

(образец О24-16) 

Состав

Зона кристалла

Ядро
Край

SiO2
35,8
36,0

TiO2
0,51
0,65

Al2O3
30,0
29,6

Cr2O3
н.п.
н.п.

FeO
10,80
6,48

MnO
0,07
0,08

MgO
6,1
9,2

CaO
2,16
3,16

Na2O
1,67
1,25

K2O
0,09
0,05

F
н.о.
н.о.

Σ
87,2
86,5

B
B
3,00
3,00

T

Si
5,98
5,97

Al
0,02
0,03

Σ
6,00
6,00

Al (общ.)
5,92
5,78

Z

Al
5,90
5,75

Cr
0,00
0,00

Mg
0,10
0,25

Σ
6,00
6,00

Y

Al
0,00
0,00

Ti
0,06
0,08

Cr
0,00
0,00

Fe2+
1,51
0,90

Mn2+
0,01
0,01

Mg
1,41
2,01

Σ
3,00
3,00

X

Ca
0,39
0,56

Na
0,54
0,40

K
0,02
0,01

Вакансия
0,05
0,03

Σ
1,00
1,00

OH (V+W)
3,66
3,59

V
OH
3,00
3,00

O
0,00
0,00

W

OH
0,66
0,59

F
0,00
0,00

O
0,34
0,41

V+W общ.
4,00
4,00

Примечания: н.п. – ниже пределов обна-

ружения; н.о. – не определялось. Структурная 
формула турмалина XY3Z6(T)6(B)3O18V3W, 
где Х = (Na, Ca, вакансия); Y = (Fe2+/3+, Mg, 
Mn, Al, Li, Cr, V); Z = (Mg, Fe3+, Al, Cr, V); 
Т = (Si, Al); В = (ВО3); V = (OH, O); 
W = (OH, F, O).

Записки Горного института. 2023. Т. 264. С. 833-841

© А.В.Корсаков, Д.С.Михайленко, Лэ Чжан, Юганг Шу, 2023

EDN UMQOXK

837

Статья опубликована в открытом доступе по лицензии CC BY 4.0

+ гематит. Влияние давления на стабильность этой разновидности турмалина пока не исследовано.
Учитывая эти экспериментальные данные, можно предполагать, что кристаллизация турмалина 
шерл-увитового ряда должна происходить на регрессивном этапе при давлении ниже 3,5 ГПа 
и температуре < 900 °С. Сосуществование турмалина с КПШ (рис.3, г) еще больше снижает область 
давлений, в которой может происходить совместная кристаллизация этих минералов, поскольку 
в водосодержащей системе КПШ нестабилен при давлении выше 2 ГПа и 600 °С [40], 
тогда как в сухой системе турмалин не был синтезирован [41]. Наличие зон хлоритизации и амфи-
болизации вокруг турмалиновых жил (см. рис.1, б) указывает, что их формирование происходило 
до того как начали формироваться минеральные ассоциации, типичные для зеленосланцевой фации 
метаморфизма.

Анализ изотопного состава бора δ11B в кристаллах турмалина шерл-увитового ряда варьирует 

от –10 до –15,5 ‰ и значительно отличается от изотопного состава кристаллов маруямаита
(δ11B 7,7 ‰ в ядре и –1,2 ‰ в кайме) [7, 36]. Для объяснения необычного изотопного состава бора 
кристаллов маруямаита предложены две модели [7, 36]. Согласно модели, предложенной в [36],
изотопный состав бора связан с субдукцией корового материала на глубины более 120 км
и кристаллизацией маруямаита вблизи пика метаморфизма из флюидов, образовавшихся при разложении 
серпентинизированных пород литосферной мантии. Однако в пределах Кокчетавского 
массива ультраосновные породы встречаются крайне редко и в западном блоке представлены небольшим 
выходом гранат-клиногумитовых пород [42]. Альтернативная модель [7] предполагает, 
что данный изотопный состав бора в маруямаите мог возникнуть в результате хроматографического 
эффекта при просачивании бороносного флюида уже в коровых условиях. Высокое содержание 
турмалина (до 30 об.%) в этих породах исключает возможность его образования за счет 
бора, присутствовавшего в протолите. Таким образом, образование богатых турмалином пород 
маруямаит-дравитового ряда возможно при интенсивном метасоматическом преобразовании

Рис.4. Изображение кристалла турмалина (см. рис.3, г) в обратнорассеянных электронах 

и карты распределения отдельных элементов в нем

δ11В

–15…–14,3 ‰

δ11В
–15 ‰

100 мкм

Записки Горного института. 2023. Т. 264. С. 833-841
© А.В.Корсаков, Д.С.Михайленко, Лэ Чжан, Юганг Шу, 2023

EDN UMQOXK

838

Статья опубликована в открытом доступе по лицензии CC BY 4.0

исходного субстрата. Ar-Ar датирование К-содержащих кристаллов турмалина показало, что его 
кристаллизация значительно оторвана во времени от формирования высокобарических ассоциаций [
15]. Полученные изотопные данные (рис.5) свойственны кристаллам турмалина, формирование 
которых связывают с фракционированием изотопного состава бора в результате метаморфических 
реакций дегидратации слюды, и отвечают изотопным характеристикам пород континентальной 
коры [7, 36]. Для формирования турмалиновых жил также требуется значительный
привнос бора [7, 43], так как его содержание в метаосадках редко превосходит 50-150 ppm [44]. 
В метаморфических породах высоких давлений образование флюида, обогащенного бором, обычно 
связывают с разложением слюды мусковит-фенгитового ряда на прогрессивном этапе метаморфизма 
в ходе субдукции коровых пород [45]. Однако, согласно экспериментальным данным [40],
фенгит может быть стабилен в породах Кокчетавского массива вплоть до пика метаморфизма, 
а его разложение начинаться на начальных этапах эксгумации с образованием расплава [46]. 

Рис.5. Особенности изотопного состава бора в кристаллах турмалина шерл-увитового ряда (красный прямоугольник) 

из алмазоносных пород Кокчетавского массива в сравнении с составами турмалина из других типов пород и некоторых 

наиболее важных геохимических резервуаров [7] (стрелки показывают изменение состава бора в зональных зернах 

турмалина и направлены от центра к кайме)

1 – данные авторов; 2-5 – типы: 2 – А1 (источник бора – слюда); 3 – А2 (разложение борсодержащих минералов); 

4 – В (метасоматический привнос бора); 5 – С (детритовые ядра); MORB – базальты срединно-океанических хребтов; 

НР-осадки – метаморфизованные осадки в условиях высоких давлений; НРМ-породы – высокобарические метаморфические породы

К-турмалин (маруямаит)

Турмалиниты
(blackwalls)
о-ва Сирос
Турмалиниты (blackwalls) Элекдага

Метаосадки Самбагавы

Метаосадки Чиньяны

Метаосадки Каталины

Турмалин из медных месторождений

Турмалин в гранитах и пегматитах

Турмалин из метаосадков

Задугово-островодужные
серпентиниты

Измененная океаническая кора

Различные НРМ-породы

НР-осадки Самбагавы

Островные (континентальные)

островодужные базальты

Метаосадки о-ва Сирос

Кокчетавский массив

Эрцгебирге

Шерл-увит

Турмалин (U) НР-пород
Прочие 

турмалины

Валовый

состав

Кулет (Сое)

Континентальная

кора

MORB

+

мантия 

δ11В, ‰

40
30
20
10
0
–10
–20
–30

1
2
3
4
5

Записки Горного института. 2023. Т. 264. С. 833-841

© А.В.Корсаков, Д.С.Михайленко, Лэ Чжан, Юганг Шу, 2023

EDN UMQOXK

839

Статья опубликована в открытом доступе по лицензии CC BY 4.0

Эти высокобарические расплавы могут содержать высокое количество воды до 30 мас.% и других 
элементов, включая бор. Отделение флюида от данного расплава, вероятнее всего, будет происходить 
на относительно небольших глубинах (40 км), что косвенно может свидетельствовать 
в пользу образования турмалина на заключительных стадиях эксгумации высокобарических пород. 
Предыдущими исследователями также предполагалось образование части кристаллов турмалина 
на регрессивном этапе [13], но вопросы, связанные с источниками и временем формирования 
бороносных флюидов, в их работе не обсуждались из-за отсутствия изотопных данных. Находки 
алмазсодержащих кристаллов турмалина (маруямаит-дравитового и шерл-увитового ряда), контрастных 
по химическому и изотопному составу в пределах одного месторождения, указывают на 
то, что не существовало единого большого резервуара бороносного флюида, приведшего к кристаллизации 
турмалина на Кумдыкольском месторождении. Вероятнее всего, мобильность боро-
носных флюидов была ограничена при формировании различных разновидностей турмалина, 
независимо от условий (давления и температуры) их образования. Также помимо изотопного 
состава эти флюиды могли различаться и по содержанию калия, поскольку образование калий-
содержащего турмалина (маруямаит-дравитового ряда) реализовано только в присутствии ультра-
калиевого флюида [17, 18]. Реликты высококалиевых флюидов диагностированы в субмикронных 
включениях в кристаллах алмаза метаморфических пород Кокчетавского массива [23]. Однако 
в силу малых размеров включений измерения концентрации бора не проводились. В породообразующих 
минералах из образцов гранат-клинопироксеновых пород диагностированы продукты 
раскристаллизации высокобарических расплавов [24], которые характеризуются высокими содержаниями 
калия, а концентрации бора в них составляют 28 г/т [24]. Фракционирование и эволюция 
состава данных расплавов на регрессивном этапе метаморфизма могли привести к обособлению 
флюидов (богатых бором и калием), необходимых для кристаллизации калийсодержащего турмалина 
маруямаит-дравитового ряда, находки которых следовало бы ожидать именно в гранат-кли-
нопироксеновых породах. В гранат-клинопироксеновых породах диагностированы только кристаллы 
турмалина шерл-увитового ряда, содержащие включения алмаза (см. рис.3), с концентрацией 
калия до 0,1 мас.% (см. таблицу), что исключает возможность участия высокобарических 
флюидов и (или) расплавов в образовании алмазсодержащих кристаллов турмалина в изученных 
образцах. Кристаллы алмаза представляют собой реликтовые ассоциации, уничтоженные в разной 
степени более поздними метасоматическими процессами в гранат-клинопироксеновых и турмалин-
КПШ-кварц породах Кумдыкольского месторождения.

Заключение. Комплексное минералого-геохимическое исследование кристаллов турмалина 

(шерл-увитового ряда), содержащих включения кристаллов алмаза из гранат-клинопироксеновых 
пород Кумдыкольского месторождения (Северный Казахстан), и сопоставление с ранее опубликованными 
данными для маруямаитов позволили выявить существование контрастных источников 
бороносного флюида (обогащенных тяжелым и легким изотопом бора), которые привели к формированию 
указанных разновидностей турмалина в пределах одного месторождения. Если формирование 
турмалинов происходило синхронно, то мобильность флюидов в глубоко субуциро-
ванных коровых породах была очень ограниченной. Находки включений кристаллов алмаза 
в минералах следует использовать с большой осторожностью (для последующих петрологических 
реконструкций) из-за высокой степени сохранности этого минерала в ходе регрессивных преобразований 
минеральных ассоциаций высокобарических пород. 

ЛИТЕРАТУРА

1. Melnik A.E., Korolev N.M., Skublov S.G. et al. Zircon in mantle eclogite xenoliths: a review // Geological Magazine. 2021. 

Vol. 158. Iss. 8. P. 1371-1382. DOI: 10.1017/S0016756820001387

2. Skublov S.G., Rumyantseva N.A., Qiuli Li et al. Zircon Xenocrysts from the Shaka Ridge Record Ancient Continental 

Crust: New U-Pb Geochronological and Oxygen Isotopic Data // Journal of Earth Science. 2022. Vol. 33. Iss. 1. P. 5-16. 
DOI: 10.1007/s12583-021-1422-2

3. Скублов С.Г., Макеев А.Б., Красоткина А.О. и др. Изотопно-геохимические особенности циркона из Пижемского 

титанового месторождения (Средний Тиман) как отражение гидротермальных процессов // Геохимия. 2022. Т. 67. № 9. 
С. 807-829. DOI: 10.31857/S0016752522090060

Записки Горного института. 2023. Т. 264. С. 833-841
© А.В.Корсаков, Д.С.Михайленко, Лэ Чжан, Юганг Шу, 2023

EDN UMQOXK

840

Статья опубликована в открытом доступе по лицензии CC BY 4.0

4. Rizvanova N.G., Alenicheva A.A., Skublov S.G. et al. Early Ordovician Age of Fluorite-Rare-Metal Deposits at the Voznesen-

sky Ore District (Far East, Russia): Evidence from Zircon and Cassiterite U-Pb and Fluorite Sm-Nd Dating Results // Minerals. 2021. 
Vol. 11. Iss. 11. № 1154. DOI: 10.3390/min11111154

5. Скублов С.Г., Гаврильчик А.К., Березин А.В. Геохимия разновидностей берилла: сравнительный анализ и визуализа-

ция аналитических данных методами главных компонент (PCA) и стохастического вложения соседей с t-распределением 
(t-SNE) // Записки Горного института. 2022. Т. 255. С. 455-469. DOI: 10.31897/PMI.2022.40

6. Abdel Gawad A.E., Ene A., Skublov S.G. et al. Trace Element Geochemistry and Genesis of Beryl from Wadi Nugrus, South

Eastern Desert, Egypt // Minerals. 2022. Vol. 12. Iss. 2. № 206. DOI: 10.3390/min12020206

7. Marschall H.R., Korsakov A.V., Luvizotto G.L. et al. On the occurrence and boron isotopic composition of tourmaline 

in (ultra) high-pressure metamorphic rocks // Journal of the Geological Society. 2009. Vol. 166. Iss. 4. P. 811-823. 
DOI: 10.1144/0016-76492008-042

8. Berryman E.J., Dongzhou Zhang, Wunder B., Duffy T.S. Compressibility of synthetic Mg-Al tourmalines to 60 GPa // 

American Mineralogist. 2019. Vol. 104. Iss. 7. P. 1005-1015. DOI: 10.2138/am-2019-6967

9. Marschall H.R., Shao-Yong Jiang. Tourmaline Isotopes: No Element Left Behind // Elements. 2011. Vol. 7. № 5. P. 313-319. 

DOI: 10.2113/gselements.7.5.313

10. van Hinsberg V.J., Franz G., Wood B.J. Determining subduction-zone fluid composition using a tourmaline mineral probe // 

Geochemical Perspectives Letters. 2017. Vol. 3. № 1. P. 160-169. DOI: 10.7185/geochemlet.1719

11. Trumbull R.B., Codeço M.S., Shao-Yong Jiang et al. Boron isotope variations in tourmaline from hydrothermal ore deposits: 

A review of controlling factors and insights for mineralizing systems // Ore Geology Reviews. 2020. Vol. 125. № 103682. 
DOI: 10.1016/j.oregeorev.2020.103682

12. Da-Long Hu, Shao-Yong Jiang. In-situ elemental and boron isotopic variations of tourmaline from the Maogongdong deposit 

in the Dahutang W-Cu ore field of northern Jiangxi Province, South China: Insights into magmatic-hydrothermal evolution // Ore 
Geology Reviews. 2020. Vol. 122. № 103502. DOI: 10.1016/j.oregeorev.2020.103502

13. Shimizu R., Ogasawara Y. Diversity of potassium-bearing tourmalines in diamondiferous Kokchetav UHP metamorphic 

rocks: A geochemical recorder from peak to retrograde metamorphic stages // Journal of Asian Earth Sciences. 2013. Vol. 63. P. 39-55.
DOI: 10.1016/j.jseaes.2012.11.024

14. Lussier A., Ball N.A., Hawthorne F.C. et al. Maruyamaite, K(MgAl2)(Al5Mg)Si6O18(BO3)3(OH)3O, a potassium-dominant 

tourmaline from the ultrahigh-pressure Kokchetav massif, northern Kazakhstan: Description and crystal structure // American Mine-
ralogist. 2016. Vol. 101. Iss. 2. P. 355-361. DOI: 10.2138/am-2016-5359

15. Корсаков А.В., Травин А.В., Юдин Д.С., Маршал Х.Р. Турмалин, как 40Ar/39Ar геохронометр на примере метаморфи-

ческих пород Кокчетавского массива (Казахстан) // Доклады Академии наук. 2009. Т. 424. № 4. С. 531-533.

16. Мусияченко К.А., Корсаков А.В., Летников Ф.А. Новое проявление маруямаита // Доклады Российской Академии 

наук. Науки о Земле. 2021. Т. 498. № 1. С. 58-65. DOI: 10.31857/S268673972105011X

17. Berryman E., Wunder B., Rhede D. Synthesis of K-dominant tourmaline // American Mineralogist. 2014. Vol. 99. № 2-3. 

P. 539-542. DOI: 10.2138/am.2014.4775

18. Berryman E.J., Wunder B., Wirth R. et al. An experimental study on K and Na incorporation in dravitic tourmaline and 

insight into the origin of diamondiferous tourmaline from the Kokchetav Massif, Kazakhstan // Contributions to Mineralogy and
Petrology. 2015. Vol. 169. Iss. 3. № 28. DOI: 10.1007/s00410-015-1116-9

19. Berryman E.J., Wunder B., Ertl A. et al. Influence of the X-site composition on tourmaline’s crystal structure: investigation 

of synthetic K-dravite, dravite, oxy-uvite, and magnesio-foitite using SREF and Raman spectroscopy // Physics and Chemistry of 
Minerals. 2016. Vol. 43. № 2. P. 83-102. DOI: 10.1007/s00269-015-0776-3

20. Perchuk L.L., Safonov O.G., Yapaskurt V.O., Barton Jr J.M. Crystal-melt equilibria involving potassium-bearing clino-

pyroxene as indicator of mantle-derived ultrahigh-potassic liquids: an analytical review // Lithos. 2002. Vol. 60. Iss. 3-4. P. 89-111. 
DOI: 10.1016/S0024-4937(01)00072-X

21. Сафонов О.Г., Перчук Л.Л., Литвин Ю.А. Равновесие калийсодержащего клинопироксена с расплавом как модель 

для барометрии глубинных ассоциаций // Геология и геофизика. 2005. Т. 46. № 12. С. 1318-1334.

22. Шацкий В.С., Скузоватов С.Ю., Рагозин А.Л., Соболев Н.В. Подвижность элементов в зоне континентальной суб-

дукции (на примере метаморфического комплекса сверхвысоких давлений Кокчетавского массива) // Геология и геофизика. 
2015. Т. 56. № 7. С. 1298-1321. DOI: 10.15372/GiG20150704

23. Shyh-Lung Hwang, Pouyan Shen, Hao-Tsu Chu et al. Crust-derived potassic fluid in metamorphic microdiamond // Earth 

and Planetary Science Letters. 2005. Vol. 231. Iss. 3-4. P. 295-306. DOI: 10.1016/j.epsl.2005.01.002

24. Korsakov A.V., Hermann J. Silicate and carbonate melt inclusions associated with diamonds in deeply subducted carbonate 

rocks // Earth and Planetary Science Letters. 2006. Vol. 241. Iss. 1-2. P. 104-118. DOI: 10.1016/j.epsl.2005.10.037

25. Васильев Е.А., Криулина Г.Ю., Гаранин В.К. Термическая история алмаза кимберлитовых трубок Архангельская 

и имени А.П.Карпинского-I // Записки Горного института. 2022. Т. 255. С. 327-336. DOI: 10.31897/PMI.2022.57

26. Лаврова Л.Д., Печников В.А., Плешаков А.М. и др. Новый генетический тип алмазных месторождений. М.: Научный 

мир, 1999. 221 с.

27. Sobolev N.V., Shatsky V.S. Diamond inclusions in garnets from metamorphic rocks: a new environment for diamond for-

mation // Nature. 1990. Vol. 343. Iss. 6260. P. 742-746. DOI: 10.1038/343742a0

28. Dobretsov N.L., Sobolev N.V., Shatsky V.S. et al. Geotectonic evolution of diamondiferous paragneisses of the Kokchetav 

complex, Northern Kazakhstan – the geologic enigma of ultrahigh-pressure crustal rocks within Phanerozoic foldbelt // The Island Arc. 
1995. Vol. 4. Iss. 4. P. 267-279. DOI: 10.1111/j.1440-1738.1995.tb00149.x

29. Shatsky V.S., Sobolev N.V., Vavilov M.A. Diamond-bearing metamorphic rocks of the Kokchetav massif (northern Kazakh-

stan) // Ultra-High Pressure Metamorphism. Cambridge: Cambridge University Press, 1995. P. 427-455.

30. Шацкий В.С., Рагозин А.Л., Скузоватов С.Ю. и др. Изотопно-геохимические свидетельства природы протолитов 

алмазоносных пород Кокчетавской субдукционно-коллизионной зоны (Северный Казахстан) // Геология и геофизика. 2021. 
Т. 62. № 5. С. 678-689. DOI: 10.15372/GiG2020200